金涌院士低碳经济：理念实践创新

低碳经济：理念·实践·创新清华大学化工系金涌2009.9LowCarbonEconomy:Concept·Practice·Innovation1.生态经济：强调是向自然生态规律学习，指导社会经济的可持续发展2.循环经济：强调资源的重复、循环利用，节约资源和减少污染。3.低碳经济：强调能源的高效利用，可再生能源的开发，减少温室气体排放。4.创意经济：强调科技创新是支撑社会经济可持续发展的根本。低碳经济是指：•低能耗、低污染为基础的生态经济•研发可再生能源（水电、风电、光伏…）•开发在生产、使用和废弃全过程的低CO2排放产品和工程技术。•CO2的捕集，重复利用和埋藏的技术开发。•推进低碳消费和低碳政策法规。•低碳运行是循环经济成败的评价准绳。•达到节约能源和保护生态的可持续发展目的。“低碳经济”一词首见于英国政府白皮书2003年LowCarbonEconomyorEconomyofLowCarbonExhaustionandLowCO2Emission“低碳经济法案”——美国参议院2007.7全球变暖IPCC（IntergovernmentalPanelonClimateChange)使低碳经济赋予道义责任•1906~2005年全球地表温度已上升0.74±0.18℃•2005~2105年全球地表温度将上升1.4~5.8℃•引发：厄尔尼诺现象、干旱、洪水、热浪、雪崩和风暴、沙尘暴、森林火灾、海平面上升。•温度上升25℃，GNP损失，发展中国家0.5~2.8%发达国家2~9%成为美国“后危机”时代振兴战略•美国经济霸权依靠美联储的造钱策略（通过过美元，美元债券的推销），并发展出巨额虚拟经济（金融资本），促进美国实体近70年来的飞速发展。•但美元现钞和美元债券近10年发行总数超过前60年的总量。•虚拟经济的生产能力超过了实体经济的生产能力，出现了“金融资产过剩”，引发经济危机。•实体经济发展需找新的空间。而传统实体经济持续发展使CO2排放上升，气候恶化，能源紧缺加剧，成为硬约束。•低碳是“后危机时代”的实体经济的方向与出路。•在低碳经济中通过：源头治理—可再生能源开发。过程治理—生产与消费中节能。末端治理—CO2捕集、储存、发展实体经济。•同时通过绿色信贷，碳排放强制交易、自愿交易、配额交易、零售交易机制，以及低碳证券、低碳期货、低碳基金、低碳保理…等金融衍生产品，发展虚拟经济。•当前，碳交易量可达350亿~400亿美元/年和谐的自然生态系统微生物植物太阳能动物生产消费后处理CO2CO2CO2不和谐的人类生态系统农业生产工业生产生活废物后处理CO2CO2CO2化石能源化石资源快速消耗生态环境严重破坏（大气中CO2含量迅速上升）唯一出路：发展低碳经济碳库及碳循环示意图（单位：109t碳）大气碳库（2006）CO2381.2ppm，N2O320.1ppb，CH4178.2ppb海洋生态系统无机碳库（39000）有机碳库（1000）人类社会活动的节能减排陆地生态系统生物碳库（600）土壤碳库（1500）沉积物碳酸岩碳库（60000000）化石碳库（3000~10000）光合作用（1.4~2.8）CO2再利用地质存贮净吸收（1.4~2.8）砍伐森林（0.6~2.6）化石燃料燃烧及碳酸盐分解（约6.0~8.0）注：大气碳库工业化社会前为CO2280ppm大气中CO2浓度（1750~2004）温室气体的主要分类二氧化碳（CO2）甲烷（CH4）氧化亚氮（NO2）氢氟烃（HFCS）全氟烃（PFCS）六氟化硫（SF6）其中CO2排放规模最大。化石燃料全球排放CO2量1950~2002年各国温室气体累积排放量国家CO2排放量（MtCO2）排名占世界总量百分比（%）人均CO2排放量（吨CO2/人）排名美国224,310.5(1)26.48%777.9(3)欧盟183,959.2(2)21.72%405.3(22)俄罗斯80,197.9(3)9.47%556.7(11)中国79,000.9(4)9.33%61.7(92)德国49,060.0(5)5.79%594.6(7)日本39,679.8(6)4.69%311.5(35)英国30,948.3(7)3.65%522.5(12)乌克兰21,394.6(8)2.53%439.2(17)印度20,946.3(9)2.47%20.0(126)法国19,413.1(10)2.29%326.4(32)各国1990~2002年CO2排放总增长率-60-40-20020406080100澳大利亚美国加拿大德国英联邦韩国欧盟25国日本波兰乌克兰南非西班牙意大利法国阿根廷伊朗土耳其墨西哥巴西中国印度尼西亚巴基斯坦印度CO2总增长率（%）2004年各国温室气体排放总量国家CO2排放量（MtCO2）排名占世界总量百分比（%）人均CO2排放量（吨CO2/人）美国5,799.9(1)21.82%19.73中国4,769.0(2)17.94%3.66俄罗斯1,528.8(3)5.75%10.63日本1,214.9(4)4.57%9.52印度1,102.8(5)4.15%1.02德国848.6(6)3.19%10.29加拿大550.9(7)2.07%17.24英国537.5(8)2.02%8.98意大利462.8(9)1.74%2.51韩国462.3(10)1.74%10.5工业界CO2直接排放比重国家占世界百分比（2002）（%）百分比变化（1990-2002）（%）预测百分比变化（2002-2020*）（％）中国24.72122欧盟25国14.2-154美国12.8-1012印度5.54965日本5.52-俄罗斯4.4-1944韩国2.277-巴西2.26165加拿大1.83-印度尼西亚1.715254墨西哥1.2-2649澳大利亚0.8-1821世界100.01826若干国家、组别的基本数据比较项目单位世界东亚太平洋区中等下组中国南亚地区高收入组美国瑞典人均国民收入c＄7995218219052370880375724604047870城市人口比率c%5043424229788184单位能源GDPb＄/koe5.23.43.43.24.86.35.55.9人均能耗bkoe1820125810191433468541677685650生物质废物能b%9.814.715.212.030.43.43.418.4人均用电量bkWh275116691269204145396751356415231化石燃料发电b%66.482.079.082.678.362.071.32.6水力发电b%15.915.016.315.217.411.46.843.1单位GDP的CO2排放akg/＄0.50.90.81.00.50.20.50.2人均CO2排放at4.53.62.84.31.112.619.55.4CO2排放增长a1990-2005年%29.5123.493.5131.2106.719.120.4-1.9出处：世界银行袖珍绿色数据手册2009。数据年份：a.2005;b.2006;c.2007.人口百万人GDP百万$GDP（PPP）百万$能源生产百万油当量MtoeTWh净进口百万油当量Mtoe一次能源供应总量百万油当量Mtoe用电总量(a)TWhCO2排放总量(b)百万吨MtofCO2世界653637759575641179611740(c)1737728003(d)亚洲2120213976611187176133014142718OECD11782916931158384218455537987212874美国299.831126511265.21654.23730.442320.74052.25696.77加拿大32.62844.61017.0411.74–141.83269.7546.97538.82俄罗斯142.50373.21473.51219.98–531.12676.2872.391587.18德国82.372011.22254.7136.76215.56348.56590.98823.46日本127.765087.13538.1101.07431.11527.561050.11212.70英国60.531684.71748.6186.6249.15231.13374.85536.48法国63.201468.31695.0137.02140.22272.67479.33377.49中国1319231589161749161189727165648埃及74.17127.9303.977.83–14.3762.50102.48152.74巴西189.32765.11476.7206.7220.35224.13389.95332.42印度1109.8703.33671.2435.64134.83565.82557.971249.74国际能源机构公布的2006年各地区能源指标比较人均一次能源用量toe/人单位GDP一次能源量toe/$单位PPP一次能源量toe/$人均用电量kWh/人单位一次能源CO2排放量tCO2/toe人均CO2排放量tCO2/人单位GDPCO2排放量kgCO2/$单位PPPCO2排放量kgCO2/$世界1.800.310.2026592.394.280.740.49亚洲0.630.620.176672.041.281.270.35OECD4.700.190.1883812.3210.930.440.41美国7.740.210.21135152.4519.000.510.51加拿大8.270.320.27167662.0016.520.640.53俄罗斯4.751.810.4661222.3511.144.251.08德国4.230.170.1571752.3610.000.410.37日本4.130.100.1582202.309.490.240.34英国3.820.140.1361922.328.860.320.31法国4.310.190.1675851.385.970.260.22中国1.440.820.2120602.984.282.440.63埃及0.840.490.2113822.442.061.190.50巴西1.180.290.1520601.481.760.430.23印度0.510.800.155032.211.131.780.34国际能源机构公布的2006年各地区能源指标比较不同排放情景的CO2排放增长率比较（2000~2025年）00.511.522.533.544.55世界附件1国家非附件1国家美国西欧日本加拿大澳大利亚/新西兰东欧俄罗斯其它前苏联国家中国印度韩国其他亚洲发展中国家墨西哥巴西其他中/南美洲中东非洲至2025年CO2年均排放增长率（%）高排放情景基准情景低排放情景24CO2Emission&GDPperCapitabyRegion,20042004年各国人均二氧化碳排放与人均GDP二氧化碳人均排放量,吨城市人口占总人口比率,%世界银行袖珍绿色数据手册2009印度中国日本德国韩国巴西瑞典南非若干国家的CO2人均排放量1967-2005美国若干国家的CO2人均排放量二氧化碳人均排放量,吨城市人口占总人口比率,%美国俄罗斯德国韩国巴西日本中国印度尼日利亚泡泡的大小相应于CO2排放总量世界银行袖珍绿色数据手册2009生态足迹•支撑人均资源消耗、废物消纳及建筑、铁路……所需土地面积。28加拿大美国英国俄罗斯法国中国若干国家的碳足迹CarbonfootprintCO2吨/人.年t/ypercapitaSiuece:UNDP,2007/2008HumanDevelopmentReport印度巴西人均最终能源消费总量比较TotalFinalEnergyConsumptionperCapita制造业家居服务业交通其它（建筑、农业/渔业）IEA2008IndicatorAnalysis美加墨西哥中国印度巴西南非俄罗斯其他国家OECD欧洲OECD太平洋·《京都议定书》2008~2012年